基于背景噪声成像方法研究滇西北中上地壳三维速度结构及孕震环境

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作者 杨建文 金明培 +2 位作者 叶泵 茶文剑 黑贺堂 《地震地质》 北大核心 2025年第4期1113-1131,共19页

滇西北构造运动剧烈、强震多发,对其进一步开展精细结构探测,了解孕震机理,可满足防范地震风险的实际需求。文中通过对滇西北74个台站2年记录的垂直分量连续波形数据进行处理,在提取1~20s周期的基阶Rayleigh波相速度频散曲线的基础上,... 滇西北构造运动剧烈、强震多发,对其进一步开展精细结构探测,了解孕震机理,可满足防范地震风险的实际需求。文中通过对滇西北74个台站2年记录的垂直分量连续波形数据进行处理,在提取1~20s周期的基阶Rayleigh波相速度频散曲线的基础上,采用面波直接成像方法反演了0~20km深度范围内的高分辨率三维S波速度模型,并据此对滇西北地区的速度结构及孕震环境进行了研究。结果表明:1)研究区中上地壳S波速度存在明显的横向和垂向非均匀性。在0~8km深度范围内存在厚度不均匀的低速层,隆起和凹陷特征明显。10km深度附近存在厚5~10km的高速异常体,主要分布在程海断裂中部的永胜—宾川之间、维西-乔后断裂中段的洱源—漾濞之间、维西-乔后断裂与龙蟠-乔后断裂的交会区,推测这些高速体可能与峨眉山大火成岩省岩浆活动有关,其应是二叠纪时期地幔柱活动残留在地壳内部的基性和超基性幔源物质。洱源—漾濞之间的高速体可能还与元古界苍山群岩的分布有关。2)从孕震环境来看,研究区地震的空间分布与速度结构之间表现出了很好的对应关系。横向上,地震主要集中在高速体的薄弱区域或高、低速过渡带偏向高速体的一侧;垂向上,地震大多发生在中下地壳存在低速层且上覆高速体的脆性地壳中。在速度结构高、低速过渡区,地壳介质岩石组分及其物理-力学性质存在较大差异,壳内应力易于积累,有利于诱发地震。 展开更多

关键词 滇西北 背景噪声成像 面波直接反演 中上地壳S波速度结构 孕震环境

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基于密集地震台阵背景噪声成像的汉中盆地及邻区三维速度结构分析

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作者 陈月 包乾宗 +3 位作者 胡景 赵韬 王莹 刘雨婷 《地球物理学报》 北大核心 2025年第8期3103-3118,共16页

汉中盆地位于秦岭造山带与上扬子板块的交接之处,西侧紧邻松潘—甘孜地块,是研究新生代以来秦岭造山带隆升、青藏高原东北缘向外扩展的理想区域.本文利用58个宽频地震台站在2014年1月至3月的连续波形记录,对背景噪声做互相关并采用时间... 汉中盆地位于秦岭造山带与上扬子板块的交接之处,西侧紧邻松潘—甘孜地块,是研究新生代以来秦岭造山带隆升、青藏高原东北缘向外扩展的理想区域.本文利用58个宽频地震台站在2014年1月至3月的连续波形记录,对背景噪声做互相关并采用时间尺度的相位加权叠加方法增强信噪比,进而提取出2~30 s内的基阶瑞利面波相速度频散曲线.通过面波走时直接反演方法获得汉中盆地及邻区地壳(2~30 km)的高分辨率三维S波速度结构.研究结果显示:(1)汉中盆地浅部速度存在较明显的东西差异,西侧低速区域比东侧更深,反映了盆地西部断拗陷、东部浅断陷的构造特点.盆地上地壳速度层向南倾斜,这可能受到了北侧秦岭山脉在新生代快速隆升的影响.此外,印支期到燕山期的沉积间断可能导致了盆地中、上地壳出现S波速度跃升的情况.(2)秦岭造山带在中、上地壳呈现出特殊的反地壳速度结构特征.其中,上地壳的显著高速体推测与古生代板块俯冲碰撞导致高压超高压变质岩的产生以及后续多期次的折返有关.秦岭中地壳的低速异常主要反映了长英质的地壳组分,这可能是由于中生代的拆沉作用造成了下地壳基性岩层的缺失.(3)研究区域中、下地壳未出现明显低速异常,意味着新生代青藏高原东缘的中、下地壳流可能未向东流入秦岭及汉中盆地. 展开更多

关键词 汉中盆地 秦岭造山带 背景噪声成像 中、下地壳流

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基于背景噪声成像研究北京地区三维S波速度结构

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作者 吉宇 张广伟 +2 位作者 任俊杰 何静 王肖薇 《地震地质》 北大核心 2025年第1期306-324,共19页

特大城市地下三维速度结构对分析潜在灾害源和评价地震危险性具有重要的研究意义。文中利用北京地区28个宽频带地震台和109个短周期地震台的波形资料,采用背景噪声成像方法反演了北京地区上地壳和昌平南口-孙河断裂带周边浅部的三维S波... 特大城市地下三维速度结构对分析潜在灾害源和评价地震危险性具有重要的研究意义。文中利用北京地区28个宽频带地震台和109个短周期地震台的波形资料,采用背景噪声成像方法反演了北京地区上地壳和昌平南口-孙河断裂带周边浅部的三维S波速度结构。研究结果揭示北京的地下速度结构具有显著的横向非均匀性,断裂主要位于高、低波速异常的过渡带,其中凹陷区的低速异常反映了较深的沉积盖层,而构造隆起区的高速异常则反映了相对坚硬的古老岩层。基于小尺度密集台阵的反演结果显示,南口-孙河断裂断层面倾角较为陡立,控制了沙河凹陷的北侧边界,且沙河凹陷的沉积厚度远远深于上庄凹陷;另外,精细的三维速度模型为东北旺-小汤山隐伏断裂的存在提供了直接的地震学证据。文中研究表明,利用城市背景噪声可高效经济地获取地下三维速度结构,在识别主要地质构造单元和隐伏断裂等方面具有广阔前景。 展开更多

关键词 背景噪声成像 三维速度结构 北京地区 南口-孙河断裂 沙河凹陷

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基于背景噪声成像的沂沭断裂带及邻区波速变化

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作者 孙敬雯 吕子强 +3 位作者 孔庆翰 唐泽豪 邱俊辉 刘珈君 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第4期1361-1371,共11页

沂沭断裂带位于郯庐断裂带中段,由多条近北北东向断裂组成,且断裂带两侧的地壳结构存在强烈的不均匀性。地震波速结构以及波速变化规律是认识地球深部构造特征和介质潜在破坏的重要依据。为揭示沂沭断裂带深部介质的演化特征,本研究基... 沂沭断裂带位于郯庐断裂带中段,由多条近北北东向断裂组成,且断裂带两侧的地壳结构存在强烈的不均匀性。地震波速结构以及波速变化规律是认识地球深部构造特征和介质潜在破坏的重要依据。为揭示沂沭断裂带深部介质的演化特征,本研究基于沂沭断裂带及邻区2011年1月—2014年12月期间固定台站的连续地震波形数据,利用背景噪声成像方法监测该区域的瑞利面波相速度变化。结果显示:波速变化与小震活动性密切相关,2级以上小震活动主要集中于波速降低和波速梯度带附近;沂沭断裂带附近的波速变化不显著,表明近期该断裂的活动性较弱;胶北隆起地区2013—2014年波速变化比较显著,与地表形变具有一定的相关性,推测区域应力的挤压作用是引起胶北隆起地区波速显著升高的主要原因。 展开更多

关键词 沂沭断裂带 背景噪声成像 波速变化 小震活动

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基于背景噪声成像研究海原—六盘山地区地壳三维速度结构及其构造意义 被引量：1

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作者 李蒙亚 曾宪伟 +3 位作者 姚华建 冯吉坤 李新艳 杨硕 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期4666-4680,共15页

海原—六盘山地区地处青藏高原东北缘,是青藏块体东北向挤压的前缘地带,地质构造活动活跃,历史上曾发生过多次7级以上地震.但该区域已多年未发生6级以上强震,是一个具有发生强震危险性的地震空区.精细的速度结构能够为认识海原—六盘山... 海原—六盘山地区地处青藏高原东北缘,是青藏块体东北向挤压的前缘地带,地质构造活动活跃,历史上曾发生过多次7级以上地震.但该区域已多年未发生6级以上强震,是一个具有发生强震危险性的地震空区.精细的速度结构能够为认识海原—六盘山地区的构造活动性和地震危险性提供帮助.本文以布设在该区域的50个流动台站和38个固定台站为基础,提取Rayleigh波相速度频散曲线,通过面波直接成像方法获得了研究区地壳三维精细横波速度结构,再结合区域2010年至2023年地震精定位的结果,得到以下认识:(1)研究区以海原—六盘山断裂为分界线,东西两侧结构差异显著.东侧鄂尔多斯块体浅部以大范围的低速沉积层为主,对应较低的地震活动性;西侧为高速异常,对应较高的地震活动性.(2)精定位结果显示,大部分地震发生在高低速异常体边界线上,分布特征与地表构造单元表现出较好的一致性.(3)六盘山和鄂尔多斯西缘靠近西秦岭北缘断裂带呈现明显的高速异常,推测该区域地处祁连造山带,反映了深部致密的基底结晶.(4)海原—六盘山地区的地壳厚度自南西向北东逐渐减薄,且在本研究区域的中下地壳未发现低速异常体“通道”. 展开更多

关键词 青藏高原东北缘 背景噪声成像 地壳 海原—六盘山断裂带 地震活动性

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利用地震背景噪声成像技术反演三峡库区及邻近地区地壳剪切波速度结构 被引量：26

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作者 王小龙 马胜利 +6 位作者 郭志 雷兴林 夏英杰 郭欣 余国政 勾宪斌 蒋霞东 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期4113-4124,共12页

本文利用三峡库区重庆遥测台网及邻近地区台网2012年1月至12月期间的连续波形记录,通过噪声互相关,提取了这些台站间的经验格林函数.并通过获取的经验格林函数瑞利面波频散信息,反演出该区域5~40s瑞利面波相速度分布.周期5s及10s的相速... 本文利用三峡库区重庆遥测台网及邻近地区台网2012年1月至12月期间的连续波形记录,通过噪声互相关,提取了这些台站间的经验格林函数.并通过获取的经验格林函数瑞利面波频散信息,反演出该区域5~40s瑞利面波相速度分布.周期5s及10s的相速度分布结果显示:四川盆地具有较厚的沉积盖层,其中盆地中部沉积层相对偏浅.而周期20s及35s的相速度分布结果显示:中下地壳的扬子克拉通整体呈现较高的相速度分布,具有相对坚硬的中下地壳结构.这其中吉首—常德的武陵山区附近出现明显高速异常,可能与江南古陆古火山岛链(雪峰—九岭弧形古火山群)活动有关,火山活动导致大量的基性-超基性幔源物质侵入地壳,造成了武陵山重力异常,并一定程度上阻挡了云贵高原和湘鄂西部的物质向南逃逸;在地形上,此处恰好对应我国地形第二阶梯向第三阶梯的过渡带,并将华南地块分隔为东西两大部分.最后我们在瑞利面波相速度成像的基础上,反演出该区域三维剪切波速度分布,结果显示四川盆地周边的龙门山、米仓山、大巴山、七曜山和大娄山等地质构造与地壳剪切波速度结构具有明显对应关系.研究结果有助于深入研究该区的深部地质构造特征与地震发生机理. 展开更多

关键词 背景噪声成像 瑞利面波 相速度 剪切波速度结构 三峡库区

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基于密集线性台阵的背景噪声成像在明光市城市活断层调查中的应用 被引量：14

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作者 倪红玉 郑海刚 +4 位作者 赵楠 邓宝 缪鹏 黄显良 李俊伦 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2518-2531,共14页

近年来,短周期密集台阵被动源探测技术逐渐成为地壳精细结构探测研究中的重要手段.为了探讨其应用于城市活断层调查在勘探尺度的有效性,在横跨安徽省明光市郯庐断裂带东界两条主干断裂位置,沿同期的主动源S波反射剖面,安徽省地震局和中... 近年来,短周期密集台阵被动源探测技术逐渐成为地壳精细结构探测研究中的重要手段.为了探讨其应用于城市活断层调查在勘探尺度的有效性,在横跨安徽省明光市郯庐断裂带东界两条主干断裂位置,沿同期的主动源S波反射剖面,安徽省地震局和中国科学技术大学联合布设了一条由133个短周期地震仪组成的被动源密集测线.我们通过该被动源测线获得了约28天的连续波形记录,并采用一种新的线性台阵背景噪声成像方法——拓距相移法提取了10 Hz~2.0 s宽频的基阶Rayleigh波相速度频散曲线.利用得到的宽频带频散曲线,我们反演了近地表1.3 km以浅的高分辨率S波速度结构,并与基本重合的主动源S波反射剖面以及地质资料等进行对比,验证了反演结果的可靠性,同时进一步分析了郯庐断裂带东界两条主干断裂的断层特征.结果表明:(1)被动源与主动源反演结果在近地表100 m以浅高度一致,且被动源的反演深度更深;(2)池河—太湖断裂是隐伏于深部的走滑断裂和浅部伸展断裂的综合反映,浅部为倾向北西的正断层,向上穿透第四系地层,可能为活动断裂;(3)拓距相移法能有效拓宽频散曲线的提取频带,保证浅部结构具有高分辨率,同时大大加强对深部结构的约束.该方法能够获得可靠的地下结构反演结果,可以作为城市活断层调查的一种新的有效手段. 展开更多

关键词 密集线性台阵 背景噪声成像 浅层速度结构 拓距相移法 郯庐断裂带 城市活断层

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松辽盆地沉积层结构的短周期地震背景噪声成像研究 被引量：21

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作者 王仁涛 李志伟 +2 位作者 包丰 谢军 赵建忠 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期3385-3399,共15页

使用位于松辽盆地内部的NECESSArray台阵连续两年背景噪声数据,通过波形互相关和多重滤波方法提取到2~14s较短周期的Rayleigh波群速度和相速度频散曲线,基于快速行进(FMM)面波成像方法得到群速度和相速度成像结果,并采用最小二乘迭代线... 使用位于松辽盆地内部的NECESSArray台阵连续两年背景噪声数据,通过波形互相关和多重滤波方法提取到2~14s较短周期的Rayleigh波群速度和相速度频散曲线,基于快速行进(FMM)面波成像方法得到群速度和相速度成像结果,并采用最小二乘迭代线性方法反演获得了松辽盆地深至12km的三维S波速度结构.本文成像结果显示:松辽盆地内部S波速度分布的横向不均匀性与该区域的构造单元呈现出良好的空间对应关系.从地表至下方的6km深度,盆地北部比南部表现出更加强烈的低速异常,这一特征可能与盆地南北的沉积构造差异有关.中央坳陷区低速异常的边界与嫩江断裂走向相互平行,表明盆地基底断裂对盆地形成演化具有一定的控制作用.在垂直速度结构剖面中,2.9km·s^-1的S波速度等值线与地震反射剖面显示的盆地基底深度大致对应.基于S波速度模型和盆地基底速度(2.9km·s^-1),我们获得精细的松辽盆地沉积层厚度模型,结果表明松辽盆地的沉积层厚度分布呈现出中间厚、四周薄的特征,中央坳陷区的沉积层厚度范围大约在3~6km. 展开更多

关键词 背景噪声成像 短周期面波 S波速度结构 沉积盆地 沉积基底

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长白山火山区地壳S波速度结构的背景噪声成像 被引量：11

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作者 王武 陈棋福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期3080-3095,共16页

利用探测深俯冲的中国东北地震台阵NECsaids的60个流动台与固定地震台2010年7月至2014年12月的垂向连续波形数据,采用地震背景噪声成像方法获得了研究区6~40 s周期的瑞雷波相速度分布,并通过相速度频散反演得到了研究区下方0~50 km的三... 利用探测深俯冲的中国东北地震台阵NECsaids的60个流动台与固定地震台2010年7月至2014年12月的垂向连续波形数据,采用地震背景噪声成像方法获得了研究区6~40 s周期的瑞雷波相速度分布,并通过相速度频散反演得到了研究区下方0~50 km的三维S波速度结构.结果表明:研究区下方地壳S波速度结构存在明显的横向和纵向不均匀性,浅部速度结构与浅表地质构造单元有较好的对应,深部速度结构较好地反映了区域火山活动及深部热物质作用的结构特征;在长白山火山下方9~30 km深度范围内存在明显低速区并有向下延伸的趋势,推测可能为长白山火山地壳岩浆囊;在龙岗火山下方12~30 km深度范围内发现较弱的低速区,可能代表火山喷发后的残留物,而在镜泊湖火山下方没有明显的低速异常,说明镜泊湖火山地壳内可能不存在部分熔融的岩浆物质. 展开更多

关键词 长白山火山 龙岗火山 地震背景噪声成像 S波速度结构

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利用背景噪声成像技术反演宁夏及邻区S波速度结构 被引量：2

10

作者 谢辉 马禾青 +3 位作者 焦明若 马小军 张楠 李青梅 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期605-622,共18页

利用宁夏及邻区90个地震观测台站记录的2012年1月至2013年12月地震波形数据,根据噪声成像方法得到研究区瑞利面波群速度频散资料,获得了宁夏及邻区下方地壳上地幔三维S波速度结构。结果表明,在10~40km深度范围内,银川地堑和六盘山断裂... 利用宁夏及邻区90个地震观测台站记录的2012年1月至2013年12月地震波形数据,根据噪声成像方法得到研究区瑞利面波群速度频散资料,获得了宁夏及邻区下方地壳上地幔三维S波速度结构。结果表明,在10~40km深度范围内,银川地堑和六盘山断裂带下方呈现出低速异常体,随着深度的增加低速异常在阿拉善地块与青藏高原NE缘弧形构造区之间成为环绕兰州盆地的低速异常区;研究区地壳及上地幔三维S波速度结构存在明显的横向不均匀性。这些结果对于研究宁夏及邻区活动构造带的动力学和强震发震机理有意义。 展开更多

关键词 背景噪声成像 互相关 频散曲线 S波速度结构 宁夏及邻区

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基于背景噪声成像方法研究郯庐断裂带中南段及邻区地壳速度结构与变形特征 被引量：41

11

作者 孟亚锋 姚华建 +4 位作者 王行舟 李玲利 冯吉坤 洪德全 汪小厉 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2490-2509,共20页

郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽... 郯庐断裂带是贯穿我国东部北北东走向的一条深大断裂,其中南段及其邻区(115°E-121°E,29.5°N-35°N)穿过了大别造山带、苏鲁造山带、长江中下游成矿带及合肥盆地.为了研究该区域地壳速度结构及变形特征,我们使用安徽省和江苏省及其周边地区105个台站(固定台站98个,流动台站7个)的垂向连续波形数据,时间范围从2014年5月到2015年7月,共计14个月.利用背景噪声互相关方法,从垂直分量互相关函数中最终提取了2590条瑞利面波相速度频散曲线,反演得到周期范围为5~30s的瑞利波方位各向异性相速度分布图,再反演每个网格点瑞利面波相速度频散得到一维层状横波速度模型,然后拼合起来组成三维横波速度模型.根据本文反演结果并综合已有资料,我们得出如下结论:(1)在北大别、蚌埠隆起、长江中下游成矿带、合肥盆地北部大桥凹陷区域存在中地壳横波高速体,可能与岩石圈和下地壳拆沉以及中生代中国东部大范围岩浆活动有直接关系,更深层原因可能与古太平洋俯冲相关;(2)苏鲁造山带南缘,垂直于嘉山响水断裂,从南向北中上地壳低速体深度变浅,这个低速体可能是高压/超高压变质岩与扬子板块接触处的破碎带,是扬子板块与华北板块接触的边界;(3)郯庐断裂合肥-嘉山段两侧以及大别造山带东缘短周期瑞利面波相速度快轴方向与郯庐断裂带走向基本一致,可能是三叠纪碰撞期与白垩纪时期的大规模左旋走滑活动的结果;(4)合肥盆地南部15~20s周期的瑞利波相速度快轴方向为北西-南东向,反应该区域中下地壳快波方向为北西-南东向,推测是大别造山带折返的痕迹;(5)郯庐断裂带的结构和地震活动性存在明显的分段性,嘉山-郯城段郯庐断裂带现今地震活动性弱,但发生过较强的古地震,推断现今郯庐断裂带宿迁段可能处于闭锁状态,从长远来看要注意该地区发生大震的可能. 展开更多

关键词 郯庐断裂带 背景噪声成像 瑞利面波 方位各向异性 地壳速度结构 地壳形变

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胶东地区晚中生代伸展构造与金成矿:短周期密集台阵背景噪声成像的启示 被引量：25

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作者 俞贵平 徐涛 +1 位作者 刘俊彤 艾印双 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1878-1893,共16页

晚中生代以来,华北克拉通东部经历了以岩石圈减薄作用为主要特征的大规模岩石圈破坏.在此背景下,位于华北克拉通东部的胶东地区形成了大规模的伸展构造、广泛发育的花岗岩类侵入体和巨量的金矿化.为揭示胶东地区控矿构造在上地壳层次的... 晚中生代以来,华北克拉通东部经历了以岩石圈减薄作用为主要特征的大规模岩石圈破坏.在此背景下,位于华北克拉通东部的胶东地区形成了大规模的伸展构造、广泛发育的花岗岩类侵入体和巨量的金矿化.为揭示胶东地区控矿构造在上地壳层次的发育特征及其与金成矿之间的联系,本文基于跨胶东半岛的NWW SEE向短周期密集地震台阵剖面,开展了背景噪声成像研究,获得了胶东地区8km以浅的上地壳S波速度结构,其主要特征为:(1)胶东地区沉积层较薄,基底平均深度为1~2km左右;(2)垂向速度梯度显示胶西北基底/浅层高速间断面错断特征显著,与主要拆离断层对应关系良好,且相对速度扰动显示沿主要拆离断层发育SE倾向的条带状低速异常;(3)牟乳成矿带下方S波速度具有横向分块特征,与五莲烟台等控矿断裂的陡倾特征吻合,且东部苏鲁造山带上地壳平均速度较胶西北地区明显偏高.综合本文成像结果及已有地质、地球物理资料,我们认为胶西北成矿带的控矿构造深部以大规模拆离断层为主要特征,而东部牟乳成矿带则以高角度的脆性(走滑)断裂为主,故控矿断裂构造的差异可能是胶东成矿区域性差异的主要控制因素. 展开更多

关键词 胶东地区 金成矿作用 伸展构造 短周期密集地震台阵 背景噪声成像

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基于密集台阵地震背景噪声成像预测煤矿瓦斯分布 被引量：18

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作者 黄宇奇 查华胜 +6 位作者 高级 令狐建设 宣金国 周建斌 董润平 霍晶晶 张海江 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期3997-4011,共15页

瓦斯突出是一种常见的煤矿动力灾害现象,随着煤矿矿井开采深度的增加,煤层瓦斯含量、压力都呈上升趋势,发生煤与瓦斯突出的危险性加大.传统的瓦斯测量方法只能测量局部离散点瓦斯含量,难以从矿井及采区尺度对瓦斯含量进行预测.因此需要... 瓦斯突出是一种常见的煤矿动力灾害现象,随着煤矿矿井开采深度的增加,煤层瓦斯含量、压力都呈上升趋势,发生煤与瓦斯突出的危险性加大.传统的瓦斯测量方法只能测量局部离散点瓦斯含量,难以从矿井及采区尺度对瓦斯含量进行预测.因此需要寻求一种能够在采区及工作面布设前预测煤层瓦斯富集程度的高效地球物理方法.背景噪声成像方法已经在城市地下空间、矿产资源等近地表成像中得到广泛的运用.本文将该方法首次应用到阳泉寺家庄煤矿井田区域,采用96个台站记录的连续背景噪声数据,通过互相关方法获得了台站对之间的瑞利面波经验格林函数,并进一步提取了5 Hz~1.4 s的基阶瑞利面波的群速度和相速度频散曲线.本研究首先通过区域的平均频散曲线获得该区域的平均一维横波速度结构作为三维反演的初始模型;其次,利用基于射线追踪的面波频散直接成像方法获得研究区1.0 km以浅的三维横波速度结构;最后,结合获得的三维速度结构,以及岩石物理实验获得的瓦斯含量与地震波速度的经验关系,预测了寺家庄井田15号煤的瓦斯含量,预测的瓦斯含量与实际巷道揭露的瓦斯含量具有较好的一致性.本研究成果表明,对于煤矿瓦斯分布预测来说,背景噪声成像方法是一种潜在有效的全新的技术形式. 展开更多

关键词 背景噪声成像 面波直接反演 速度与瓦斯关系 瓦斯含量预测

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密集台阵背景噪声成像揭示郯庐断裂带潍坊段地壳浅层速度结构及变形特征 被引量：12

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作者 靳佳琪 罗松 +1 位作者 姚华建 田晓峰 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期558-575,共18页

郯庐断裂带是中国东部最重要的一条走滑断裂带,历史上发生过多次破坏性大地震,而潍坊段(沂沭断裂带北部)有历史记录的地震较少,未来发生大地震的可能性尚不清楚.因此,研究潍坊段地壳浅层精细结构,将对该地区的地震危险性评估提供重要的... 郯庐断裂带是中国东部最重要的一条走滑断裂带,历史上发生过多次破坏性大地震,而潍坊段(沂沭断裂带北部)有历史记录的地震较少,未来发生大地震的可能性尚不清楚.因此,研究潍坊段地壳浅层精细结构,将对该地区的地震危险性评估提供重要的参考模型,同时也将有助于深入了解郯庐断裂带潍坊段的动力学过程.我们利用302个短周期流动台站组成的密集台阵在2017年8-10月期间记录的垂向分量连续背景噪声数据,通过预处理、计算噪声互相关函数、手动提取频散曲线并进行质量控制,共得到17614条0.6~6 s周期的Rayleigh波相速度频散曲线.然后基于面波直接成像法反演了该区域地下0~7.5 km的三维各向同性和方位各向异性横波速度模型.研究结果显示,断裂带东边界条带状低速异常从近地表延续至地下4 km深度,表现出明显的高低速异常过渡的构造边界特征.地壳浅部的速度结构与地表构造单元一致性较好,其中凹陷区和隆起区分别显示低速和高速异常.0~4 km深度的快波方向主要为NNE向和NE向,且集中分布在低速异常区,可能与断裂带的左旋走滑有关.4~7.5 km深度,研究区出现大范围的NEE向和近EW向快波方向,可能与白垩世地壳NWW-SEE向伸展变形和现今华北地区最大主压应力场(NEE-SWW向和近EW向)的共同作用有关.潍坊凹陷处0~4 km呈现特殊的环绕凹陷边界的“圆环状”快波方向,可能与新生代岩浆活动形成的熔岩沿凹陷边界溢流和断裂带受EW向挤压作用而发生右行平移有关. 展开更多

关键词 郯庐断裂带 沂沭断裂带 背景噪声成像 地壳浅层结构 方位各向异性 变形

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利用背景噪声成像技术反演陕西及邻区地壳剪切波速度结构 被引量：6

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作者 冯红武 颜文华 +3 位作者 郭瑛霞 严珊 王卫平 林卓 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2019年第4期978-990,共13页

利用地震背景噪声层析成像技术处理陕西及邻区所布设的257个宽频带台站的连续背景噪声数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得陕西及邻区地壳(6~39km)高分辨率剪切波速度结构。成像结果显示:(1)渭河盆地顶部形成于新生代,厚... 利用地震背景噪声层析成像技术处理陕西及邻区所布设的257个宽频带台站的连续背景噪声数据,采用基于射线追踪的面波频散直接反演方法获得陕西及邻区地壳(6~39km)高分辨率剪切波速度结构。成像结果显示:(1)渭河盆地顶部形成于新生代,厚的沉积层造成其浅部显著的低速异常,盆地中、上地壳为低速结构。渭河盆地与南北两侧地质构造单元交界区域的下方存在高速与低速结合带,以及在块体间相互运动的作用下,在块体内部,特别是界带深部可能存在着物质与能量的强烈交换,为渭河盆地及邻区的地震孕育发生提供深部环境。(2)南鄂尔多斯块体并不是一个均匀的整体,块体地壳浅层东薄西厚的低速异常结构,可能与鄂尔多斯自显生宙以来的整体掀斜,以及晚白垩纪以来差异性整体抬升和受强烈而不均匀的剥蚀有关。块体中地壳速度比上地壳和下地壳较高。壳内不存在显著的低速体,说明壳内低速体并没有贯穿整个鄂尔多斯地块。我们推测南鄂尔多斯块体仍保留着稳定克拉通的属性,其地壳结构可能反映了克拉通早期形成时的结构特征,至今还未遭受明显改造。(3)秦岭造山带东\,西深部结构存在显著差异,具有分段分区的特征。造山带中地壳速度较高,可能因在板块碰撞和造山过程中,下地壳物质被抬升进入中地壳,从而造成中地壳速度偏高。 展开更多

关键词 背景噪声成像 瑞利面波 相速度 频散曲线 剪切波速度结构

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分布式光纤声波传感系统在近地表成像中的应用Ⅱ:背景噪声成像 被引量：38

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作者 林融冰 曾祥方 +4 位作者 宋政宏 徐善辉 胡久鹏 孙天为 王宝善 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1622-1629,共8页

随着城市化的发展,城市地球物理日益成为地球物理研究的重要方向,地震成像是构建城市地下空间三维/四维图像的重要手段,但面临观测成本高的困难.近年来国际上新发展的分布式光纤声波传感器作为高密度地震观测系统已经在地震层析成像方... 随着城市化的发展,城市地球物理日益成为地球物理研究的重要方向,地震成像是构建城市地下空间三维/四维图像的重要手段,但面临观测成本高的困难.近年来国际上新发展的分布式光纤声波传感器作为高密度地震观测系统已经在地震层析成像方面得到了应用,在提高成像分辨率的同时,又降低了观测成本.本研究使用国产分布式光纤声波传感器开展了观测实验,利用480m埋地光缆记录了13h背景噪声,计算得到噪声互相关函数,获得了高频Rayleigh面波信号.采用多道面波分析方法提取相速度频散曲线,其结果与传统检波器记录和主动源结果较为一致.采用遗传算法反演得到了研究区内二维S波速度剖面,获得了下方沉积物横向变化特征.通过本次实验,初步验证了国产设备开展地震背景噪声成像研究、构建地下浅层结构模型的可行性. 展开更多

关键词 分布式光纤声波传感器 地震背景噪声成像 浅层结构

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华北克拉通中部地区背景噪声成像 被引量：47

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作者 唐有彩 陈永顺 +10 位作者 杨英杰 丁志峰 刘瑞丰 冯永革 李鹏 俞春泉 魏松峤 范文渊 王海洋 周仕勇 宁杰远 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2011-2022,共12页

利用华北地区的流动与固定地震观测台阵在2007年1月～12月期间的垂直分量记录,采用背景噪声层析成像方法获得了华北克拉通中部地区6～40 s的相速度和群速度分布图像.成像结果显示研究区地壳以及上地幔的速度结构存在很大的横向不均匀性.... 利用华北地区的流动与固定地震观测台阵在2007年1月～12月期间的垂直分量记录,采用背景噪声层析成像方法获得了华北克拉通中部地区6～40 s的相速度和群速度分布图像.成像结果显示研究区地壳以及上地幔的速度结构存在很大的横向不均匀性.8～16 s的相速度以及8～20 s的群速度分布图像清晰地勾绘出华北地区盆地和隆起之间的边界.华北盆地以及山西断陷带呈明显的低速异常,表明相应区域存在较厚的沉积层并且在中、上地壳内存在低速带;而太行山隆起以及鄂尔多斯高原则呈现高速异常.相速度16～25 s以及群速度20～30 s的图像显示华北盆地由低速异常变为高速异常,表明华北盆地的地壳较薄.长周期(30～35 s)相速度图像表明华北盆地的上地幔顶部存在低速异常.华北盆地较薄的地壳和低速异常(明显低于全球平均水平),可能与该地区岩石圈减薄,软流圈物质上涌有关.8～35 s的群速度和相速度图像都显示,大同火山区是一个低速异常区,可能是由目前仍在活动的岩浆的加热而引起地壳升温造成的. 展开更多

关键词 背景噪声层析成像 华北盆地 鄂尔多斯 山西断陷带 群速度 相速度

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广西北流地震震源区短周期密集台阵背景噪声成像 被引量：4

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作者 黄强强 沈旭章 +6 位作者 王文天 许小伟 周启明 黄河 黄柳婷 吕晋妤 余占洋 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2917-2930,共14页

作为构造上较为稳定的华南地块,其地震活动相对中国西部明显偏低,但也发生过多次中强地震.华南中强地震震源区深部结构对于深入研究华南板内地震成因具有重要科学意义.2019年发生在两广交界的北流5.2级地震是近年来华南最大的一次中强地... 作为构造上较为稳定的华南地块,其地震活动相对中国西部明显偏低,但也发生过多次中强地震.华南中强地震震源区深部结构对于深入研究华南板内地震成因具有重要科学意义.2019年发生在两广交界的北流5.2级地震是近年来华南最大的一次中强地震,该次地震的发生也为我们研究华南地震震源区深部结构提供了理想场所.本文基于120个短周期地震仪组成的密集台阵背景噪声资料,通过互相关提取了1~5 s高频面波频散信号,然后采用面波直接反演法,对北流地震震源区进行地下6 km深度范围内浅层地壳速度结构成像.结果显示:浅层地壳剪切波速度横向变化强烈,速度分布不均匀;低速异常主要分布于三条断裂带周围;研究区存在NNW-SSE向的高速异常,该高速异常与震中区高速异常相交在水平方向上呈“L”形环绕分布于石窝断裂南东侧;震中上方为上凸形态的高速异常,这些高速异常可能为中生代花岗岩基,结合研究区现今NW-SE向的构造应力场分析:石窝断裂南西盘向南东方向运动时受到“L”形高速体阻挡,可能导致应力积累,进而引发地震.此外,这种局部异常高速体可能是华南“马赛克”结构中微陆块在上地壳中的延伸,上地壳结构的不均匀性和大尺度构造相互作用,会在局部区域导致应力积累,从而引发中强地震,这也可能是华南板内地震发生的一种重要成因机制. 展开更多

关键词 广西北流地震 短周期密集台阵 背景噪声成像 高速异常 华南板内地震

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利用背景噪声成像研究合肥-金华剖面地壳速度结构及径向各向异性的东西差异 被引量：7

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作者 吴珊珊 姜明明 +2 位作者 何玉梅 赵亮 艾印双 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期584-592,共9页

背景噪声成像能够为地壳内部结构提供地震波速的观测证据,能够增进对地壳结构与物性的认识.本文利用背景噪声成像方法对合肥—金华流动地震台阵55个台站数据进行了分析反演,获得了华北克拉通与华南块体东部构造边界附近区域的地壳S波速... 背景噪声成像能够为地壳内部结构提供地震波速的观测证据,能够增进对地壳结构与物性的认识.本文利用背景噪声成像方法对合肥—金华流动地震台阵55个台站数据进行了分析反演,获得了华北克拉通与华南块体东部构造边界附近区域的地壳S波速度与径向各向异性结构.成像结果表明,以东经118°—118.5°附近为界,西北部表现为地壳低速异常和中下地壳正的径向各向异性,东南部表现为地壳高速异常,下部地壳存在负的径向各向异性.由此,本文推测地震波速结构差异反映了地壳内部物质与温度的差异,这种差异与两个地区自中生代晚期以来经历了截然不同的岩浆活动相关. 展开更多

关键词 地壳S波速度 径向各向异性 背景噪声层析成像 合肥金华地震观测剖面

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一种适用于噪声源非均匀分布的背景噪声面波相速度频散曲线测量方法

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作者 伍晗 宁杰远 +2 位作者 蒋一然 温景充 王晓山 《地球物理学报》 北大核心 2025年第6期2129-2150,共22页

本文在频率贝塞尔变换方法(简称FJ方法)的基础上,针对噪声源非均匀分布的情况,提出了广义频率贝塞尔变换方法(简称GFJ方法).相比于FJ方法仅考虑背景噪声互相关函数在台间距维度的分布,GFJ方法考虑了互相关函数在台间距和台站对方位角的... 本文在频率贝塞尔变换方法(简称FJ方法)的基础上,针对噪声源非均匀分布的情况,提出了广义频率贝塞尔变换方法(简称GFJ方法).相比于FJ方法仅考虑背景噪声互相关函数在台间距维度的分布,GFJ方法考虑了互相关函数在台间距和台站对方位角的二维分布.该方法充分利用了频率域互相关函数的实部与虚部信号,通过傅里叶变换分离出随方位角变化的不同阶非均匀噪声源傅里叶级数分量在背景噪声互相关函数中的贡献,并结合相应阶数的汉克尔变换提取频散曲线.GFJ方法可以从同一组数据中得到多组频散谱的结果,用于相互验证和信号增强.该方法适用于密集观测台阵资料中高阶面波的提取.本文通过理论和数值实验,说明了GFJ方法的正确性和适用性,并利用USArray和中国地震科学台阵探测计划的观测资料进行了实用性验证. 展开更多

关键词 背景噪声成像 非均匀噪声源分布 广义频率贝塞尔变换方法 频散曲线提取 高阶面波

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